Guaratinguetá - FEG - Faculdade de Engenharia e Ciências

URI Permanente para esta coleçãohttps://hdl.handle.net/11449/254468

Navegar

Agora exibindo 1 - 20 de 492

Acesso Aberto
A Variabilidade climática e a temperatura como efeito potencializador nas internações por doenças respiratórias e cardiovasculares na cidade de Taubaté SP.
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-11-25) Ribeiro, Paola Cristina ; Nascimento, Luiz Fernando Costa ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A poluição do ar pode gerar efeitos nocivos à saúde humana e constitui um importante problema de Saúde Pública. As doenças do aparelho circulatório são uma das principais causas de óbito no Brasil e sua morbimortalidade pode ser intensificada pela emissão de poluentes atmosféricos acima dos níveis recomendados. A variabilidade climática pode ter papel importante na mudança de comportamento dos poluentes atmosféricos e seus efeitos na saúde. Sendo assim, o objetivo deste estudo é avaliar o papel da exposição a poluentes do ar e a variabilidade climática na gênese das doenças do aparelho cardiovascular e respiratório em Taubaté – SP. Trata-se de estudo epidemiológico, ecológico de séries temporais com dados relativos a internações por doenças respiratórias referentes ao CID J12 a J18; J20 a J21; J44 e J45, e por doenças cardiovasculares são referentes ao CID I10 e I15; I20 ao I25; I50 e I60 ao I64. No período de janeiro de 2016 a dezembro de 2018. Os poluentes e as temperaturas mínima e máxima e umidade foram obtidos pelo banco de dados da CETESB. Foram consideradas defasagens de 0 a 7 dias e os modelos foram controlados por dia da semana e sazonalidade. A pesquisa abrangeu sujeitos de ambos os sexos residentes no município de Taubaté – SP. No período de estudo ocorreram 1619 internações por doenças respiratórias referentes. Dessas internações 271 (16,7%) correspondem a crianças menores de 14 anos de idade e 1074 (66,3%) correspondem a adultos acima de 50 anos. Em relação às doenças cardiovasculares foram identificadas 4560 internações, sendo 2806 internações por doenças cardiovasculares referentes. Os níveis de NO2 e SO2 estão associados a internações por doenças respiratórias e cardiovasculares, sendo que as internações por doenças respiratórias apresentam diferenças quando separadas por idade. Quando analisada a amplitude térmica, o poluente apresentou um aumento no seu coeficiente, demonstrando o efeito potencializador da amplitude dos poluentes e internações. Embora haja limitações, a robustez do estudo reside no fato da existência da associação entre os poluentes do ar e o número de internações, tendo a temperatura
Desenvolvimento de compósitos poliméricos provenientes de resíduos plástico e orgânico: propriedades, fim de vida e impacto ambiental
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-12-12) Bomfim, Anne Shayene Campos de ; Voorwald, Herman Jacobus Cornelis ; Benini, Kelly Cristina Coelho de Carvalho ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A crescente demanda ambiental por materiais sustentáveis impulsiona o desenvolvimento de produtos que causem menor impacto ao meio ambiente, tanto em sua produção quanto no fim de vida. Nesse contexto, este projeto abordou a valorização de resíduos plásticos e orgânicos através do desenvolvimento de compósitos de poli(ácido láctico) reciclado (PLAR) e de polipropileno reciclado (PPR), provenientes da impressão 3D e das cápsulas de café expresso, respectivamente, ambos modificados com 30 % (em massa) de borra de café (BC). O efeito da BC foi comparado em relação ao polímero reciclado puro, sendo analisado as principais propriedades dos materiais, bem como a exposição à ciclos de reciclagem (extrusão/moagem) e à biodegradação. Os compósitos apresentaram manutenção ou diminuição em suas propriedades termomecânicas comparado ao PPR e ao PLAR. Após os cinco ciclos de reciclagem, PPR e PPR/BC mantiveram suas propriedades, com BC contribuindo para a estabilidade térmica e mecânica do compósito. Contudo, os ciclos de reciclagem para o PLAR e PLAR/BC causaram uma redução da estabilidade térmica e outras alterações significativas nas propriedades físicas, a partir do terceiro ciclo. No teste de biodegradação por 90 dias em meio sólido, o PLAR/BC apresentou fragilização e mudanças superficiais, como esfarelamento, mudança de coloração e queda expressiva da resistência e rigidez mecânicas, sugerindo que BC acelerou o processo de biodegradação. Na Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), a produção dos compósitos PPR/BC e PLAR/BC apresentou menores impactos ambientais em relação ao PPR e PLAR, especialmente em indicadores como aquecimento global, ecotoxicidade, uso do solo e escassez de recursos fósseis. A adição de BC reduziu a demanda por recursos fósseis e as emissões de CO₂, valorizando um resíduo que seria descartado e equilibrando a reciclagem de polímeros com a incorporação de resíduos orgânicos. A reciclagem mecânica foi identificada como a melhor opção de fim de vida para ambos os compósitos, apesar do consumo de energia e água. Já a biodegradação se mostrou viável para o PLAR e PLAR/BC, enquanto a incineração e o aterro sanitário se associaram a maiores impactos, como liberação de CO₂ e substâncias tóxicas. No entanto, a presença de BC elevou os impactos do PPR e PLAR em alguns indicadores dos cenários de fim de vida. Em síntese, o estudo demonstra o potencial dos compósitos com BC para promover a reutilização de resíduos e práticas mais ecologicamente responsáveis, alinhando o material aos pilares da sustentabilidade, à Agenda 2030 da ONU e à Política Nacional de Resíduos Sólidos. Essas iniciativas reforçam a importância de se desenvolver soluções inovadoras para a gestão de resíduos e a produção de materiais sustentáveis que contribuam para a economia circular e a minimização dos impactos ambientais.
Acesso Aberto
Tomada de decisão com múltiplos atributos na gestão da cadeia de suprimentos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-11-19) Martino Neto, José ; Salomon, Valério Antônio Pamplona ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Decisões fazem parte do cotidiano das organizações. A busca pela competitividade, a pressão exercida pelos stakeholders, questões de sustentabilidade fazem com que as empresas continuamente estudem e busquem identificar estratégias para sustentar os seus negócios. É possível avaliar diferentes variáveis que influenciam as decisões, que tanto podem estar associadas ao ambiente interno ou externo, como a mais recente, em função da pandemia causada pelo coronavírus de 2019, trazendo reflexos e mudanças para todos. Dentre as organizações, especificamente as cadeias de suprimentos (CS) também deverão rever seus processos e o seu modo de operar, visto que os ambientes das organizações estão se tornando ambíguos e interconectados e os gestores sentem a necessidade de pensar estrategicamente, formulando-as de forma eficaz, tendo que lidar com circunstâncias instáveis e desenvolver infraestrutura para adaptação e implementação de suas estratégias. Neste sentido, este trabalho teve por objetivo analisar a metodologia de tomada de decisão por múltiplos atributos (MADM) como ferramenta de apoio para os gestores no processo de tomada de decisão em diferentes atividades que compõe as CS. A partir de uma revisão sistemática da literatura, foi possível identificar diferentes lacunas, associando a gestão da cadeia de suprimentos (GCS) e MADM. Como proposta de mitigação, foram desenvolvidas duas pesquisas por meio de casos. A primeira envolve o estudo de realocação de uma planta industrial e o segundo estudo está associado a avaliação de riscos nas CS responsivas e eficientes em uma indústria automobilística em função do impacto das operações pós-pandemia. Adotou-se diferentes métodos MADM, denominados como usuais e não usuais em função da sua frequência de aplicação em pesquisas acadêmicas. Comprova-se que os resultados dos diferentes métodos aplicados em cada caso estudado, comparados com o uso de índices de compatibilidade e da análise estatística por meio de coeficientes de correlação contribuem para inferir que podem ser utilizados para apoio a tomada de decisão envolvendo as CS, podendo ser considerada a principal inovação deste trabalho.
Acesso Aberto
Supervised learning for predicting stable orbital maps in the Three-body problem
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-10-16) Pinheiro, Tiago Francisco Lins Leal ; Sfair, Rafael ; Faculdade de Engenharia e Ciências de Guaratinguetá ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Numerical simulations of N-body systems are often used to map stable regions around planets, stars or even small bodies. Which can provide insights into the potential presence of planets in the case of star, satellites and ring systems. In this text we present an alternative approach to speed up the numerical results. We used an application of machine learning techniques to predict the orbital stability of test particles around the primary and secondary body in three bodies problem. In the first work, we aim to predict stability maps around planet. we generate a dataset with 100,000 different initial conditions of the elliptic three-body problem involving a star, planet, and a test particle, using a wide range of orbital and physical parameters. Our machine learning models, particularly with XGBoost algorithms, achieved an accuracy of 98.48%. We also validate our model reproducing prior numerical studies. This demonstrates that machine learning can efficiently reduce the computational time efforts. In the second work, we applied machine learning to analyze the planetary ring systems around J1407b and PDS110b. Our models constraints the range of planetary mass and eccentricity, as well the ring inclination and radius. For PDS110b, a star-planet system with µ > 0.04 and planet with eccentricity < 0.3, the ring inclination is ≥ 150◦ , and the ring radius is between 0.2 and 0.3, matching the observed eclipses with probability < 7.2%. For J1407b, a planet with a semi-major axis of 3–15 au and eccentricity exceeding 0.7, therefore any of these case could explain the observable transverse velocity. In the last work, we explore the stability of the sailboat region in binary systems. Our machine learning models achieved an accuracy of over 97% in classifying particle, we also use Poincaré Surface of Section to confirm the stability of this region. Our results suggest that the sailboat region exists for binary mass ratios µ = [0.05 - 0.22]. This region is very sensitive to variations in the eccentricity of the secondary body; however, it remains robust for large particle inclinations. The sailboat region exist within two intervals of the particle’s argument of pericenter. In all cases, the machine learning models significantly reduced computational time, enabling the exploration of vast parameter spaces while achieving highly accurate performance.
Integração de tecnologias de pré-tratamento de biomassa para produção de um biocombustível sólido derivado da serragem de eucalipto
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-10-04) Camargo, Bruno Silva ; Luna, Carlos Manuel Romero ; Caraschi, José Cláudio ; Batistela, Gislaine Cristina ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Uma forma de energia alternativa e com grande potencial energético são os briquetes. Para potencializar as propriedades dos briquetes é possível a integração com a torrefação, resultando no aumento do poder calorifico da biomassa e redução de seu teor de umidade. O objetivo deste trabalho foi produzir, caracterizar e comparar duas rotas de produção de briquetes torrificados, a partir da compactação da biomassa torrificada (TB) e da torrefação da biomassa compactada (BT), em ambas as condições com e sem uso de aglutinante (10% em massa), uma ANOVA de três vias foi utilizada para analisar os efeitos da temperatura, aglutinante e rota, bem como suas interações. Foram produzidas e comparadas duas rotas de produção dos briquetes, a BT e a TB com e sem adição de aglutinante a diferentes condições de temperatura de torrefação (200 ºC, 250 ºC e 300 ºC), à pressão de 12,5 MPa durante 5 min. Para isto foram utilizadas as normas de padrões nacionais e internacionais de briquetes. Os resultados demonstraram que o aumento da temperatura de torrefação provocou aumento no PCS dos briquetes, diminui a massa específica, aumento do teor de carbono fixo e consequentemente diminuição do teor de matérias voláteis, a rota TB resultou em briquetes mais homogêneos e com menores deformações, além de melhores propriedades mecânicas. A densidade energética e massa específica dos briquetes apresentaram comportamentos diferentes com a adição do aglutinante, a rota TB provocou melhorias nestas propriedades e na BT reduziu os valores, indicando que a adição do aglutinante (amido) é melhor após a torrefação das partículas. A integração dos processos de densificação mecânica e torrefação aumentaram a massa específica da biomassa e seu poder calorífico, e consequentemente a densidade energética dos briquetes em ambas as rotas. Independentemente da rota a torrefação aumentou o teor de carbono fixo, cinzas e poder calorífico, e reduziu o teor de material volátil e o teor umidade exceto para os TB-300 que apresentaram valores superiores de umidade em relação aos TB-200 e TB-250. A rota TB resultou em maiores valores de massa específica e menores valores de poder calorífico. O aglutinante não exerceu influência significativa sobre o carbono fixo (p = 0,784). De forma geral a rota TB apresentou melhores valores de densidade energética, como este é um fator determinante para qualidade de briquetes, a esta é a rota mais indicada para produção de briquetes de eucaliptos torrificados.
Acesso Aberto
Estados coerentes de ordem N
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-11-04) Souza, Marcos Rogério de ; Dutra, Alvaro de Souza ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Este trabalho tem como objetivo investigar o comportamento de estados coerentes de ordem N, definidos como autoestados de potências arbitrárias do operador de abaixamento. Será discutida a generalização da definição de estado coerente para estes estados de ordem N, permitindo que estes possam ser escritos em termos de uma base ortogonal finita e possuam valores esperados para posição e momentum linear oscilantes, caracterizando-os como quasi-clássicos. Algumas questões serão discutidas, como a incerteza associada a estes estados. Será apresentada uma técnica para determinar funções de onda associadas a estes estados, obtendo-se uma forma geral para determinar um conjunto ortonormal de funções para um N.
Acesso Aberto
Substituição parcial do adesivo fenol formaldeído por lignina kraft na produção de compensado
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-30) Araujo, Cristiane Karyn de Carvalho ; Campos, Cristiane Inácio ; Caraschi, José Cláudio ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Com o constante crescimento do setor moveleiro e da construção civil, os painéis de madeira tornaram-se fundamentais para suprir a grande demanda por madeira serrada, porém, enfrentar adequadamente a gestão dos resíduos gerados ao longo das fases de produção é um desafio significativo, inclusive no mercado de painéis de madeira, onde o adesivo utilizado na composição apresenta um impacto ambiental considerável. Com o intuito de minimizar esse impacto, este estudo concentrou-se na avaliação do desempenho tecnológico resultante da adição de lignina Kraft à resina fenol-formaldeído (FF) nas propriedades dos painéis de madeira compensada fabricados a partir de madeira de Pinus. Este trabalho foi realizado a partir de três métodos: 1° Método: Fenolação da Lignina + Fenol formaldeído (FF), 2° Método: Mistura da Lignina + Fenol-formaldeído sob ação de tempo e temperatura e 3° Método: Síntese fenólica + Lignina, buscando a melhor homogeneização entre a lignina e adesivo, além de melhores resultados de aplicação. A lignina foi substituída parcialmente em duas porcentagens (10% e 20%), para isso, 10% e 20% do fenol formaldeído foi retirado e acrescentado 10% e 20% de lignina. Após preparação das resinas para os três diferentes métodos, as mesmas foram submetidas ao teste termogravimétrico, a fim de analisar as mudanças no comportamento de cura e estrutura térmica, além da determinação do teor de sólidos, viscosidade e pH. Na sequência os painéis foram produzidos com lâminas de madeira de Pinus taeda, compactadas com as misturas anteriormente descritas, sob ação de pressão e temperatura. Os painéis foram seccionados para obtenção de corpos de prova para a realização dos ensaios físico-mecânicos segundo especificações normativas da ABNT. Os ensaios físico-mecânicos foram realizados para determinação da densidade, teor de umidade, inchamento em espessura, qualidade de colagem e para a determinação do módulo de elasticidade (MOE) e módulo de ruptura (MOR) na flexão estática nas direções paralela e perpendicular às fibras das lâminas externas. Os dados obtidos evidenciaram que a substituição parcial do adesivo fenol formaldeído pela lignina Kraft indica bom desempenho físico-mecânico dos painéis de madeira compensada. Para algumas propriedades as caracterizações apontaram valores superiores aos encontrados em painéis de compensado produzidos apenas com o fenol formaldeído. Dentre os métodos analisados, a que apresentou melhor desempenho para os painéis foi o Método 2, composto pela mistura da Lignina + Fenol Formaldeído sob ação de tempo e temperatura, além disso, pode-se concluir que a adição de lignina ao adesivo fenólico não afetou as propriedades dos painéis e garantiu maior resistência à água
Acesso Aberto
Desempenho de painéis osb produzidos com madeira de pinus e adesivo à base de lignina e boro
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-16) Galdino, Danilo Soares ; Campos, Cristiane Inácio ; Luna, Carlos Manuel Romero ; Ferrufino, Gretta Larisa Aurora Arce ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A substituição do fenol por lignina em resinas fenol-formaldeído é uma alternativa sustentável para a indústria de painéis, reduzindo o uso de recursos petroquímicos e incorporando biomassa. Este estudo avaliou a aplicação de resina fenólica modificada com lignina e ácido bórico na produção de painéis OSB. Foram formuladas resinas com 10%, 20%, 30% e 50% de lignina (LPF) e 1%, 2% e 3% de ácido bórico (LPF+B), comparadas a uma resina controle (PF). As propriedades foram avaliadas por meio de análises de DSC, TGA, FTIR, tempo de gel, pH, viscosidade e teor de sólidos. Os painéis OSB foram testados quanto às suas propriedades físicas (densidade aparente, teor de umidade, inchamento e absorção de água) e mecânicas (módulo de elasticidade à flexão, resistência à flexão, adesão interna e resistência ao arrancamento de parafuso). Além disso, foram realizados ensaios de desempenho ao fogo utilizando o túnel de Vandersall e análise de microestrutura com microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados indicaram que as resinas LPF curaram em temperaturas mais baixas e a uma taxa mais rápida, tornando-as mais eficientes em termos de consumo energético para a fabricação de painéis. A substituição de até 50% do fenol por lignina kraft é viável, sendo que a formulação ideal foi alcançada com 30% de substituição. A adição de ácido bórico à resina LPF, quando mantida em 1%, melhorou a estabilidade dimensional dos painéis, e a resina LPF+B superou os requisitos técnicos para a classificação OSB/3, que é destinada a painéis para uso estrutural em ambientes úmidos. Por outro lado, os painéis fabricados com resina LPF foram classificados como OSB/2, pois apresentaram um inchamento de 15,34%, apenas 0,34% acima do limite recomendado de 15% para categorias superiores. Apesar disso, os resultados demonstraram a viabilidade da resina LPF como uma alternativa eficiente para a substituição da resina PF em sistemas construtivos Light frame, pois ela não apenas mantém, mas em alguns casos aprimora as propriedades mecânicas dos painéis. Além disso, a resina LPF atua como um eficiente dissipador de calor, melhorando a retardância à chama e funcionando como um retardante de fogo.
Acesso Aberto
Entropia configuracional: aplicações em mecânica quântica e teoria clássica de campos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-09-06) Ferreira, Danilo Cardoso ; Dutra, Alvaro de Souza ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Na última década a medida de entropia configuracional (EC) mostrou-se como uma ferramenta versátil tanto no que tange à seleção de diferentes funções degeneradas quanto na relação entre conteúdo dinâmico e informativo de modelos físicos de teorias clássicas de campos escalares. As principais aplicações da EC ocorrem no contexto de modelos de campo escalar não lineares cujas soluções apresentam energia espacialmente localizada. Tais modelos de campo são de interesse na Física de alta energia, cosmologia e matéria condensada. Neste trabalho apresentamos detalhadamente o processo de aplicação da entropia configuracional, revisando exemplos clássicos da literatura, como a função gaussiana e o potencial duplo simétrico da teoria phi^4 e determinamos a entropia configuracional no estado fundamental do oscilador harmônico e em dois campos acoplados. Variamos o coeficiente de acoplamento para verificar os efeitos na EC. Inferimos um \emph{ansatz} para resolver este último problema e medimos a energia para obter a entropia configuracional relativa. Propomos uma medida de entropia configuracional correspondente no espaço das posições e, um princípio de incerteza válido no contexto da entropia configuracional.
Acesso Aberto
Acreditação de laboratórios de universidades de acordo com a Norma ISO/IEC 17025: uma análise do contexto no Brasil e Alemanha
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-08) Nascimento, Diego ; Mathias, Mauro Hugo ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Como parte das atividades acadêmicas e de pesquisas desenvolvidas pelas instituições de ensino superior, as atividades laboratoriais são cruciais para inúmeros cursos. A acreditação de laboratórios é um processo essencial para garantir a confiabilidade e a qualidade dos resultados obtidos. A ISO/IEC 17025 é uma norma internacional que estabelece os requisitos gerais para a competência dos laboratórios de ensaios e calibrações. Com o objetivo de comparar o contexto da acreditação de laboratórios das universidades do Brasil e Alemanha, foi realizada uma pesquisa de natureza básica, através de revisão bibliográfica de artigos, teses e outras publicações, além de dados obtidos por meio de censos governamentais. Uma abordagem qualiquantitativa foi utilizada ao se gerar indicadores com base no perfil dos laboratórios acreditados, além da análise de respostas obtidas por meio da submissão de questionários. A análise revelou que o assunto possui grande impacto em ambos os países, uma vez que de acordo com o censo de 2018, no Brasil há um total de 8.400.000 universitários, 2.608 IES e apenas 38 laboratórios acreditados, ou seja, 1,46% do total. A Alemanha por sua vez possui 2.868.222 universitários, 425 IES e 128 acreditados, ou seja, 30,11% do total. Concluiu-se que na Alemanha, os estados com maior PIB são os que possuem maior concentração de laboratórios acreditados. Já no Brasil, esta maior concentração está localizada na região sul, região esta que possui proximidade cultural considerável com a Alemanha. Além disto, percebeu-se que no Brasil não existe a cultura de se implementar sistemas de gestão da qualidade nas universidades. Já na Alemanha, o fato de as universidades terem um viés mais prático e com uma relação forte com a indústria, faz com que a certificação e acreditação não sejam apenas importantes, mas em alguns casos, necessárias. O questionário mostrou que os principais benefícios apontados foram o aumento do faturamento através da prestação de serviços, aumento de parcerias com laboratórios e instituições e destaque perante concorrentes. Vale ressaltar que dentre os benefícios citados, o aumento do faturamento foi o objetivo mais buscado e alcançado por 83% das universidades brasileiras. Para alcançar estes resultados, é essencial que os laboratórios já estejam atuando no mercado de prestação de serviços e que tenham a dinâmica de negócios no seu dia a dia, além do apoio da alta direção durante todo projeto. No entanto, o alto custo do processo foi apontado como barreira para muitas universidades, mas que pode ser contornado com iniciativas federais ou estaduais, como financiamentos oferecidos pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), através da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) ou pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, por exemplo.
Acesso Aberto
Técnica de análise biométrica por imagens para o auxílio de especialistas no acompanhamento de dor cervical crônica
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-09-02) Aguiar, Wagner (UNESP) ; Freire Junior, José Celso (UNESP) ; Guillaume, Thomann ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Dor cervical mecânica é um termo genérico usado para descrever dor cervical em indivíduos com disfunções cervicais, lesões ou dor no ombro. Esta condição é prevalente em jovens atletas, profissionais que executam movimentos repetitivos e pessoas que sofreram acidentes envolvendo movimentos bruscos da cabeça, resultando em desgaste das articulações. Fisioterapeutas frequentemente acompanham esses pacientes, analisando uma variedade de fatores durante a avaliação. Entre esses fatores se pode citar, alterações nos sistemas visuais, equilíbrio postural, déficits nos movimentos da cabeça, mobilidade reduzida do pescoço e dor muscular na região cervical, entre outros. Estas alterações são frequentemente relacionadas a modificações proprioceptivas que levam ao aumento da ativação e subsequente fadiga dos músculos flexores cervicais. Um método de avaliação utilizado pelos fisioterapeutas na análise de pacientes que apresentem sintomas de dor cervical mecânica, é o teste de relocação cervicocefálica, que envolve movimentar a cabeça para um lado e, com os olhos vendados, recolocá-la na posição inicial com máxima precisão. A diferença entre as duas posições é registrada e posteriormente analisada pelo especialista, em um processo que não é imediato. Com o avanço das tecnologias de medição da atividade humana, como a realidade virtual, várias aplicações estão sendo desenvolvidas para reabilitação e diagnóstico, mas muitas ainda necessitam de validação entre a comunidade especializada. Neste contexto, este trabalho apresenta um sistema desenvolvido como alternativa às técnicas atualmente utilizadas no acompanhamento de pacientes com dor cervical mecânica. Nele, utilizam-se um computador e uma câmera como ferramentas para captura e tratamento de imagens e dados de posicionamento. O sistema foi implementado utilizando a biblioteca Google MediaPipe, com a câmera atuando como sensor de movimento e posicionamento, capturando em tempo real sinais biométricos que permitem ao especialista avaliar clinicamente um paciente de forma rápida, eficiente e acessível. Além disso, o sistema proposto oferece uma ferramenta de baixo custo que facilita a captura de dados dos pacientes, simplificando e agilizando o processo diagnóstico em comparação aos métodos atuais. Essa ferramenta permite afirmar que é possível repetir o processo na avaliação de pacientes com dor cervical mecânica com uma câmera de notebook. Este trabalho foi realizado em colaboração com pesquisadores das áreas de Saúde e Engenharia do Laboratório G-SCOP, na França.
Acesso Aberto
Modelos cosmológicos com matéria e energia escura: análise estatística da evolução do background e das perturbações de densidade
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-29) Anderson Almeida Escobal ; Jesus, José Fernando ; Pereira, Saulo Henrique ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Em busca de formulações alternativas para a descrição da energia escura, vamos começar estudando os Campos Escalares, que surgiram como candidatos naturais para representar a energia escura como campos quintessenciais ou fantasmas, pois são o principal ingrediente das teorias de inflação. Inicialmente, em vez de assumir alguma forma para o potencial associado ao campo escalar, vamos buscar reconstruir o potencial diretamente dos dados observacionais utilizando {dados de $H(z)$ e SNe Ia} a partir do método dos Processos Gaussianos. Em seguida, vamos analisar a possibilidade de um Universo, que está atualmente em expansão acelerada no contexto de uma cosmologia de campo escalar quintessencial, poder desacelerar em um futuro distante. Essa possível evolução concebível é testada a partir dados SNe Ia e $H(z)$ e através de um método independente de modelo baseado em Processos Gaussianos. Outra possibilidade para descrição do setor escuro do Universo são os modelos com interação entre energia escura e matéria escura, nesse contexto, a proporção entre essas componentes {não é constante e muda} do início ao fim dos tempos de tal forma que o modelo pode resolver ou aliviar o problema da coincidência cósmica (PC). No contexto do modelo $\Lambda(t)$CDM-plano, foram analisados os modelos de interação com termo de interação fenomenológico que depende do parâmetro de Hubble e da densidade de energia da energia escura. Os modelos também foram analisados no contexto das evoluções lineares das perturbações de densidade. As restrições foram obtidas com base na análise conjunta dos dados de Sne Ia, espaço de distorção dos \textit{redshifts} e $H(z)$. Em um outra linha, buscamos desenvolver testes de relação de consistência para diversos modelos cosmológicos, incluindo os modelos $\Lambda$CDM-plano e com curvatura, bem como o modelo XCDM-plano. A análise usa o método não paramétrico dos Processos Gaussianos para reconstruir quantidades cosmológicas fundamentais, como o parâmetro de Hubble $H(z)$ e suas derivadas com base nos dados de $H(z)$, e a distância comóvel e suas derivadas a partir de dados SNe Ia. Construímos relações de consistência a partir dessas quantidades, que deveriam ser válidas apenas no contexto de cada modelo, e as testamos com os dados observacionais. Conseguimos encontrar um método geral para construir tais relações de consistência no contexto da reconstrução de $H(z)$. No caso da reconstrução da distância comóvel, não foi possível obter um método geral de construção para as relações de consistência e por isso determinamos uma relação de consistência específica para cada modelo. Também reconstruímos a evolução dos parâmetros cinemáticos $H(z)$, $q(z)$, jerk e snap com base nos Processos Gaussianos. Nesse contexto, foi permitido um prior na curvatura espacial com base nas restrições do Planck 18. No caso de SNe Ia, foi necessário modificar o pacote python (GaPP) para obter a reconstrução da quarta derivada de uma função, permitindo-nos, assim, obter o snap com a distância comóvel. Além disso, usando um método de amostragem de importância, combinamos as reconstruções de $H(z)$ e SNe Ia para encontrar restrições conjuntas para os parâmetros cinemáticos.
Acesso Aberto
A relação entre as características do líder e o compartilhamento do conhecimento na indústria automotiva: Uma abordagem sob a perspectiva de líderes e liderados
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-07-19) Souza, Daniele Santos de Oliveira Archanjo de ; Marins, Fernando Augusto Silva ; Salgado, Andreia Maria Pedro ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Diante do destaque do setor automotivo na participação do PIB mundial, com participação de 22% no Brasil, esta pesquisa buscou verificar a conexão da teoria com a prática industrial, por meio da identificação de questões presentes na produção científica internacional, quanto às competências necessárias ao líder para o Compartilhamento do Conhecimento (CC). Foram construídos três questionários, validados por 60 especialistas. Em seguida, um pré-teste foi realizado para análise das questões contidas nos questionários, cujas consistências foram avaliadas por meio do cálculo do alfa de Cronbach e de Análise Fatorial Exploratória. Na sequência, os instrumentos foram aplicados em uma amostra de 393 operadores e 18 líderes imediatos de duas empresas automotivas da Região Sul Fluminense. Como resultado, ficou evidenciada a existência de interações teórico-práticas entre a liderança e a Gestão do Conhecimento (GC) assim como, foi possível identificar as características necessárias ao líder e seu impacto no CC. Com base nos achados, foi estabelecido o perfil do líder e apresentadas implicações práticas para adoção de medidas organizacionais que auxiliam na perenização do CC, envolvendo treinamentos para o desenvolvimento das características dos líderes a fim de que as competências necessárias para evolução deste processo sejam utilizadas. Além disso, esse perfil serve como base de suporte nos processos de Recrutamento e Seleção de futuros líderes realizando um alinhamento prévio dos comportamentos dos candidatos com as expectativas de desempenho das empresas. De fato, há trabalhos que estudam os mesmos constructos aqui considerados, contudo, uma análise integrada dos temas foi pouco explorada e não foram encontrados instrumentos específicos que relacionassem os temas envolvidos nesta pesquisa, principalmente sob a perspectiva de líderes e seus liderados, que atuem diretamente no chão de fábrica do setor automotivo.
Acesso Aberto
Uma abordagem inovadora para melhoria no desenvolvimento de componente de células a combustível (Xerogel) por meio do método DMAIC
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-07-24) Douglas Miranda Rodrigues ; Aneirson Francisco da Silva ; Messias Borges Silva ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Os elevados custos associados ao desenvolvimento de inovações tecnológicas para exploração espacial são frequentemente atribuídos à fase de testes experimentais. É nesta etapa que conceitos teóricos são aplicados na prática pela primeira vez. A precisão na previsão de resultados é limitada pela falta de parâmetros de entrada consistentes, o que muitas vezes resulta na necessidade de realizar uma extensa série de testes convencionais para desenvolver um protótipo confiável. Para mitigar a necessidade de múltiplos testes, é fundamental adotar estratégias e técnicas avançadas que reduzam o número de experimentos e aumentem a eficiência do processo de desenvolvimento como um todo. Neste estudo, foi abordado a otimização do desenvolvimento de um componente essencial para células a combustível espaciais, o Xerogel, utilizando o método DMAIC e a Metodologia de Superfície de Resposta. A indústria espacial, ainda emergente e altamente competitiva, não adotou um modelo padrão para o desenvolvimento de tecnologias críticas, o que representa um desafio para países menos estabelecidos na corrida espacial, dificultando sua competitividade frente aos líderes do setor. Foi investigado se a implementação do método DMAIC pode trazer vantagens significativas e estabelecer-se como um padrão nacional, fomentando a padronização e aceleração do desenvolvimento espacial no Brasil. Além disso, a Metodologia de Superfície de Resposta será aplicada para aprimorar a fase experimental, proporcionando modelos que descrevam adequadamente o comportamento do componente e que apoiem a continuidade das melhorias. O objetivo desta pesquisa foi criar um procedimento sistemático para a implementação do framework DMAIC no desenvolvimento de células a combustível para aplicações espaciais, buscando inovação e eficácia operacional. Para isso, foram realizados quinze experimentos planejados utilizando o arranjo Box-Behnken, envolvendo três fatores e duas saídas a serem analisadas. Com base nos dados obtidos, as duas funções empíricas y1 e y2 foram determinadas, por meio de análises de regressão e estatística. A função empírica aglutinada foi definida pelo método Desirability. Foram analisados cinco cenários, com diferentes combinações de pesos. A otimização sugeriu a condição ideal como sendo x1 = H2SO4, x2 = 970,25 °C e x3 = 30min, que obteve como resultados y1 = 4,89 e y2 = 600,00. Realizou-se também um experimento de confirmação para validar os resultados obtidos pelos modelos. Os experimentos resultaram em valores dentro do intervalo de confiança de predição estimado, validando estatisticamente o procedimento proposto. Foi constatado que planejar o processo de desenvolvimento utilizando a Metodologia Seis Sigma (DMAIC) oferece vantagens. A aplicação da Metodologia de Superfície de Resposta permitiu uma análise imparcial e otimizou o desenvolvimento da célula combustível, utilizando menos recursos nos experimentos.
Acesso Aberto
Measures to overcome the barriers that hinder the adoption of energy-efficient technologies in the Brazilian building segment
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-06-22) Cristino, Talita Mariane ; Faria Neto, Antonio ; de Oliveira, Otávio José
The imminent global energy crisis combined with an uncertain climate future highlights the urgency to mitigate undesirable concerns about excessive energy consumption and its environmental impacts. This scenario has led to the development of several actions to reduce global energy consumption. For decades, these actions were directed towards to the industrial segment, since it was the greatest energy consumer in society. However, as time went by, residential, commercial, and public buildings have gained prominence, since they have become responsible for one-third of global final energy consumed and for 15% of greenhouse gas emissions. This scenario is not quite different in Brazil. The energy consumption of this segment has also been growing consistently over the last decades. Therefore, it is important to find ways to reduce the energy consumption of this segment without affecting the comfort and well-being of society. Energy efficiency is the key to solving this issue, in other words, the adoption of energy-efficient (EE) technologies is the best way to deal with this challenge. However, despite the benefits and positive projections linked to such technologies, they have not been widely adopted in buildings, due to the existence of barriers that hinder their adoption. In the literature, there are many publications aimed to identify such barriers. But, just a small portion of them focus on measures to overcome them. And none is dedicated to the Brazilian reality. Therefore, this research aimed to fill this gap. Firstly, it was important to develop a conceptual framework that provides a comprehensive understanding of the barriers that hinder the adoption of EE technologies. Thus, as a result, this framework enabled the delineation of the process of EE technology adoption, highlighting its necessary steps and the stakeholders involved. Notably, the adoption process was subdivided into four stages (Motivation, Information, Planning/Execution, and Results) shaped by both the government and the market. This result still allowed for a meticulous mapping of the barriers specific to the Brazilian context within the adoption process, thus identifying the process stages at which each barrier may emerge. Subsequently, it was possible to study the interrelationships between the barriers that emerge at each stage of the adoption process. This analysis was performed using the ISM (Interpretative Structural Modelling) technique. As a result, it was possible to construct hierarchical structures among the barriers that emerge in each stage of the adoption process, enabling the identification of the critical ones: lack of knowledge on energy efficiency by regulators and legislators (Government Support); lack of financial incentives (“Motivation” phase); lack of demonstration projects (“Information” phase); lack of technical competence and lack of adequate technologies (“Planning/Execution” phase); and lack of good marketing strategies (Market Expansion). From the identification of these critical barriers, it was possible to propose measures to overcome them. Initially, a literature review was conducted to identify such measures. Subsequently, these measures were proposed specifically for the Brazilian context. And although this research had suggested measures to overcome the critical barriers, it was also important to present additional suggestions to overcome the remaining barriers that hinder the adoption of EE technologies in the Brazilian building segment. This strategy ensures that not only the critical barriers are addressed, but also the less prominent ones, thereby facilitating a more effective transition to energy-efficient practices across the entire segment. By proposing measures to overcome barriers to the adoption of EE technologies in the building segment, this research contributes significantly to enhancing the efficiency and sustainability of Brazilian buildings. Additionally, it stimulates economic growth and enhances the country’s competitiveness regarding energy issues in the building segment. Thus, the suggested measures not only address immediate challenges but also pave the way for long-term benefits and progress in the Brazilian building segment.
THE npx CHART: when the parameters are known and unknown
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-07-05) Oliveira, Mariana Cristina ; Machado, Marcela Aparecida Guerreiro ; Chakraborti, Subhabrata ; Jardim, Felipe Schoemer ; The University of Alabama
Control charts are powerful tools used by many industries to monitor some quality characteristics and detect special causes of variation. If it is impractical to numerically represent the quality characteristic, attribute control charts, such as the np chart, are often used to monitor the number of nonconforming units. Attribute control charts are considered simpler, faster, and cheaper than variable control charts (such as the X chart) because they do not require the measurement of some quality characteristic; instead, professionals only need to count the number of nonconforming units in a sample. For this reason, the np control chart is also used to monitor not only the number of nonconforming units, but also the process average. The npx control chart was introduced by Wu et al. (2009) (WU et al.,2009) to monitor the mean of a continuous variable using attribute inspection. The authors evaluated the performance of the npx graph without considering the practical case where the parameters (suchas p), necessary to calculate the control limits, must be estimated. The present work focuses on evaluating the performance of the npx control chart when the parameters are estimated. Despite the initial fascination of the npx chart for its perceived advantages over variable control charts–such as simplicity, speed and cost-effectiveness – inconsistencies in the results presented by Wu et al. (2009) (WU et al.,2009) are revealed. By addressing these inconsistencies, we offer alternative insights into the effectiveness of the npx graph. Through an extensive investigation, involving derivations and numerical analysis, the scenarios in which the bilateral and unilateral npx graphs outperform the X graph were determined. With this background, now with the corrected npx graph, the impacts on parameter estimation were analyzed in detail. It was found that performance is affected mainly when the standard deviation of the process is estimated (cases KU and UU), presenting itself significantly different from what is nominally expected if the estimation of the parameters is not taken into account in the design of the graph. The number of reference samples needed to mitigate this effect makes the application of the npx graph unfeasible. Therefore, adjustments to the UCL and kw parameters are necessary.Such adjustments were investigated and proved to be efficient, enabling the npx graph to offer equal or better performance to the X graph using numbers of usual reference samples. This work contributes significantly to a more nuanced understanding of the comparative advantages of different control chart methodologies, for variable and attribute data.
Uma análise comparativa entre os métodos de alívio de tensões por vibração mecânica e o térmico, expresso conforme Norma ASTM A 672.
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-11-24) Biancalana Neto, Américo ; Voorwald, Herman Jacobus Cornelis ; Caporalli Filho, Ângelo
O trabalho analisa a aplicação do tratamento vibratório ressonante intermitente VSR (Vibratory Stress Relief) em tubos soldados a conectores, aplicados na execução e exploração de poços de petróleo e gás. O processo VSR foi aplicado de forma intermitente em duas condições: primeira, denominada de tratamento de vibração simples, (TVS), composto de duas etapas. O segundo processo, foi denominado de tratamento de vibração ressonante dupla, (TVD), que consistiu de um tratamento composto por três etapas. Os tratamentos vibracionais TVS como o TVD, foram comparados com o tratamento térmico de alívio de tensões normalmente recomendado pela norma ASTM A 672. Os produtos tratados foram avaliados, através de ensaios mecânicos de dureza Vickers HV10, pela energia de impacto, Charpy CVN, pelos ensaios de tenacidade à fratura CTOD, ensaios de tração e de dobramento. Grande quantidade de resultados foram obtidos e estudados analiticamente, como também, foram analisados, a partir de modelamento estatístico e análise de variância ANOVA (Analysis of Variance) com a utilização do software MINITAB. Os resultados destes ensaios atenderam os limites de projeto, fazendo parte dos critérios de qualidade, de sua aprovação e aceite. Os tratamentos de vibração ressonantes (VSR) não introduziram nenhum dano ao produto, apresentaram a tendência de afetarem positivamente as propriedades mecânicas avaliadas superando ou se igualando a mesma tendência apresentada pelo tratamento térmico para o mesmo fim, com o tratamento de vibração ressonante duplo TVD apresentando os melhores resultados. Os tratamentos ressonantes vibracionais apresentaram tempo de aplicação muito reduzido quando comparados com o tratamento térmico.
Acesso Aberto
Estudo teórico da chama laminar não pré-misturada em misturas de gás natural e hidrogênio
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-28) Mariños Rosado, Diego Jhovanny ; Carvalho Junior, João Andrade ; Mendiburu Zevallos, Andrés Armando
O estudo da chama não pré-misturada é um tema de pesquisa atual devido a sua aplicação em equipamentos industriais e domésticos, considerando o comprimento da chama importante e relevante no projeto seguro e eficiente do queimador e instalações do sistema. Nesse sentido, o objetivo desta pesquisa é caracterizar teoricamente a chama laminar não pré-misturada envolvendo misturas de gás natural enriquecido com hidrogênio. A caracterização é realizada através da dedução de três modelos matemáticos. O primeiro modelo teórico deduz a equação da chama bidimensional em regime permanente sem convecção para chamas laminares não prémisturadas (teoria de Roper) e referido como M1. Este modelo demonstra as equações teóricas do comprimento da chama não pré-misturada para queimadores de seções circular, quadrada e retangular, e regimes de potência onde as chamas são dominadas pelo efeito da quantidade de movimento, efeito da impulsão e em regime de transição. Os modelos teóricos M2 e M3 estendem a teoria original de Roper, desenvolvendo as deduções da equação da chama bidimensional e tridimensional em regime permanente e transiente com convecção, fornecendo novas equações de concentração para a chama laminar não pré-misturada. Os comprimentos das chamas obtidos dos modelos M1 e M2 foram comparados com o modelo M3 através da Diferença Percentual Relativa (DPR) considerando 5 misturas GN-H2-CO2. Evidencia-se que para t=0,1 s, a DPR máxima na seção circular para M1 foi em Gas20:60%GN-25%H2-15%CO2 com 14,75%, enquanto para M2 foi em Gas14:70%GN-15%H2-15%CO2 com 6,47%, e a DPR mínima foi em Gas1:100%GN com 9,78% e 4,83% para M1 e M2, respectivamente. A mesma análise foi desenvolvida para as seções quadrada e retangular, mostrando boa concordância. O modelo M3 foi testado na condição transiente, avaliando os efeitos do tempo e da velocidade na distribuição do perfil de concentração na direção radial para entender melhor o fenômeno da chama nos gases considerados. Finalmente, os modelos M2 e M3 foram validados com resultados experimentais e outras soluções analíticas mostrando um bom desempenho considerando as características de cada mistura.
Acesso Aberto
Bayesian modelling of a decision support system for irrigation
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-22) Ribeiro, Vitor Pinto ; Balestieri, José Antônio Perrella ; Maciel, Carlos Dias ; Espectro ltda.
The Sustainable Development Goals are a set of seventeen goals proposed by the United Nations as guidelines to promote the sustainable growth of signatory nations. Such objectives include ones related to food security and safe water availability. Brazil is one of the leading countries in agricultural production, which ties most of its consumptive water usage to farming and irrigation. Most farmers activate their irrigation systems before dawn to save on water, electricity and related fees and require planning on the volume of water to supply the crops with enough to ensure optimal productivity. The main component of water loss is evapotranspiration, a complex and non-linear phenomenon that is a function of climatological variables and crop and soil parameters. Many analytical methods to estimate evapotranspiration require hard-to-obtain data or are approximations with a high region specificity. With the development of new computational tools, many researchers began to employ machine learning and remote sensing to improve the assessment of hydro-climatological variables. Bayesian Network is a class of probabilistic models based on graphs and appropriate to deal with stochastic problems and under scenarios of missing data with the main drawback as devolving into an NP-hard optimisation problem. A probabilistic model based on Bayesian Networks called Inference Diagram provides the toolset to develop support decision systems over stochastic scenarios. The objectives of this project are threefold. First, to implement and validate a bio-inspired algorithm to build a Bayesian Network from data. Second, to create a Bayesian Network capable of estimating evapotranspiration from climatological data even under missing data. And third, to propose an Influence Diagram model that accommodates hydro-climatological stochastic variables and provides suggestions on irrigation scheduling. This project's results achieve the first two objectives, each resulting in a published conference paper, while the third goal requires more development time.
Desenvolvimento e caracterização de membranas nanoestrutruradas de óxido de grafeno para eletrodos de supercapacitor
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-03-01) Oliveira, Rodrigo Andrade de ; Costa, Michelle Leali ; Nascimento, Jefferson Patrício
Esta pesquisa teve como objetivo realizar o desenvolvimento e a caracterização de membranas nanoestrutruradas autoportantes utilizando óxido de grafeno (GO), óxido de grafeno reduzido (rGO) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) para aplicação em eletrodos para dispositivo capacitor de dupla camada (Eletric double layer capacitors - EDLC), também conhecidos por supercapacitores. As membranas foram manufaturadas utilizando dispersão ultrasonificada em meio líquido, seguida de filtração a vácuo e, posteriormente, tratadas termicamente em atmosfera inerte a 400 °C, para o aumento da condutividade elétrica. A etapa de caracterização envolveu o uso das técnicas de termogravimetria (TGA), espectroscopia Raman, análise de resistividade de superfície por meio de dispositivo de quatro pontas em corrente contínua (DC), difratometria de raios X (DRX) e determinação de área superficial por adsorção (B.E.T). A morfologia dos nanocompósitos foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Após as caracterizações das membranas, dispositivos supercapacitores foram construídos em formato de célula moeda e caracterizados por voltametria cíclica (VC), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Visando o escalonamento da tecnologia na manufatura de dispositivos com maior capacidade de armazenamento, membranas com dimensão de 100 mm x 100 mm foram manufaturas para a obtenção de dispositivos EDLC conhecidos como Pouch-cell. Como resultados, pode-se ressaltar a contribuição das técnicas de caracterizações realizadas para a determinação da constituição final de membrana nanocarbonosa híbrida, contendo GO, rGO e MWCNT. O tratamento térmico reduziu a resistividade elétrica das membranas com a remoção dos grupos oxigenados, sendo confirmada sua efetividade por meio das diferentes caracterizações realizadas, resultando em uma condutividade elétrica das membranas de 1184 S/m e 1139 S/m, respectivamente para a composta por óxido de grafeno (GOp) e para a híbrida (HHp). O EDLC caracterizado em célula moeda com eletrodos de GOp resultaram em uma densidade de energia de 9,9 W.h/kg, e densidade de potência de 8,3 kW/kg. Estes resultados foram melhorados com o uso da membrana HHp, obtendo-se 40,5 W.h/kg e 18,2 kW/kg. A manufatura da Pouch-cell utilizando os eletrodos autoportantes se mostrou viável, embora ainda necessário o aprimoramento dos métodos empregados.